モバイルバッテリーQ&A

お店にはいろいろなモバイルバッテリー、充電器製品が並んでいます。

簡単な電気製品ですが、以外と『ん?』と思うこともあるはず。下記のQ&Aを参考にしてみて下さい。

 

 

モバイルバッテリーって何?

これまでの携帯電話(今ではガラケーと呼ばれていますが)では、基本的に電話・メールとしての使用が主でしたので電池の消耗はそれほど大きな問題にはなりませんでした。
しかし、スマホ(スマートフォン)の登場後、携帯電話の使い方は変わり、電話・メールの機能だけでなく、ゲーム、SNS、ウェブ、オーディオ・ビデオプレーヤーとして使われる様になりました。
大きなディスプレイ、高性能のCPUでこれらは可能になったのですが、それに伴い電池は直ぐ消耗してしまいます。モバイルバッテリーは予備電池として、電池切れの場合にスマホ本体やその他の携帯機器を充電するためのデバイスです。

 

モバイルバッテリーとしては、一般的にコンビニエンスストア等で売られている乾電池式のもの、家電ショップで見かけるリチウム電池式のものがあります。
乾電池式のものは1000円〜1500円ぐらいで売られていますが、欠点は
 *ランニングコストが高い(乾電池式のデメリット参照)
 *重い(容量にたいして)
 *容量が少ない
という点です。
メリットは手軽であること、乾電池が比較的どこでも手に入れやすいこと、でしょう。

リチウム電池式製品の場合、その欠点は
 *若干高価であること、
 *内蔵リチウム電池が充電切れを起こしたらそれを充電する必要があること

長所は
 *容量が大きいこと
 *乾電池式に比べて小型軽量であること

になります。

どちらも一長一短ありますが、頻繁にスマートフォン使う方、タブレットを使う方にとっては
リチウム電池式のモバイルバッテリーが現実的な選択肢になります。
外でスマートフォンを使うことがない、かつタブレットを持ち歩かない方にとっては、乾電池式でも
十分に緊急時のバックアップになるでしょう。

また、リチウム電池にはリチウムイオン電池とリチウムポリマー電池があります。
仕組みはほぼ同じですが、リチウムポリマーが小型、薄型な分、若干高価になります。

リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池の違い

リチウムイオン電池写真
リチウムイオン電池
リチウムポリマー電池写真
リチウムポリマー電池

モバイルバッテリーでは主にリチウムイオンバッテリーとリチウムポリマーバッテリーが使われています。どちらとも基本的な構造は一緒です。
リチウムイオンが正極(+)と負極(-)を行き来することで充電・放電を行います。

 

<リチウムイオン電池構造図>

リチウムイオン電池では、上記の電解質に液体を利用しています。
しかし液体を扱う以上、パッケージングや形状が自由にならないのが難点でした。
そこで液体の代わりに導電性のポリマーを利用してフィルムを層状にする方法が考えられました。このお陰で、リチウムポリマー電池は小型軽量化が可能になり、また薄型化も可能になりました。
ポリマーは重合体と呼ばれる化学反応でできる化合物で、多くはゲル状になっています。
またエネルギー密度も高い為(同体積のリチウムイオン・バッテリの1.5倍程度)、同容積の製品を比べるとリチウムポリマーの方が小型になります。
リチウムポリマー電池の長所を上げると、
  *トラブルが起きた時に、比較的反応がゆるやかに進行する性質がある。
  *仮にショートしても、ガスが発生するだけで済む事が多い。
  *燃えにくい。
  *有害物質がリチウムイオン電池より少ない。

 

という点があります。

欠点としては、リチウムポリマー電池の方が高価であることでしょうか。


弊社のモバイルバッテリーにはリチウムポリマー電池が使用されています。

 

 

 

充電できる回数が思ったより少ないのはなぜ?

リチウムバッテリーは一般的に3.7Vを公称電圧としていますが、電池残量により電圧は変化します。一般的に3.5V~ 4.2V程度になります。
しかし、充電に使用するUSBポートでは5Vを使わなければなりませんので、モバイルバッテリーの電圧は一旦5Vに変換されます。
その上、5Vを与えられたスマホや携帯機器では、5Vをまた電池電圧(3.5~4.2V)へ変換しなければなりません。この2つの変換の時にロスが生じることが、充電回数が思ったより少なくなる原因です。

 

 

例えば、4000mAhのバッテリーは5V変換時に20%程度ロスしますので、800mAhは変換時に無くなります。また、5Vから充電時にまた20%程度をロスしますので、ここでも800mAh程度無くなります。ですので、仮にスマホや携帯電話のバッテリーが1500mAhのサイズだとする4000mAhのバッテリーでフル充電できる回数は、

 

(4000 - 800 - 800) ÷ 1500 = 1.6回となります。

 

この、バッテリー電圧を5Vに変換する回路はモバイルバッテリーに内蔵されています。

 

一部のモバイルバッテリー製品ではこの電圧変換回路の性能が悪く、20〜30%以上ロスするものがあります。これでは大容量を買ったとしても使える電池容量は目減りしてしまいますので気をつけましょう。

 

弊社の製品は全て80~85%の変換効率(15〜20%ロス)の回路を使っていますのでご安心下さい。

 

 

 

バッテリーの寿命

リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池の項目で説明した通り、電池は化学反応をしており、経年劣化します。
一般的な良品バッテリーは、500回充電を保証しています。
これは500回の『フル充電』ですので、例えば昨日半分を充電、今日も半分使ったので半分だけを充電という場合には合わせて1回と計算されます。

 

弊社の製品は500回充電を保証しておりますので通常の使い方(*)であれば3年以上お使い頂けます。

 

(*)通常の使い方

週に3回ほどスマートフォン(1500mAh程度のバッテリー搭載)をモバイルバッテリーからフル充電した場合、4000mAh製品であれば週2回モバイルバッテリーを満充電することになります。これだと年間100回程度ですので5年近くは使えます。もちろん、後半は80%近くまで容量は落ちますので、実際は4年ちょっとになるでしょう。

 

乾電池式のデメリット

単3アルカリ乾電池はおおよそ2000mAh程度の容量です。ですので、それを2個使えば4000mAhになる、つまりリチウムイオン電池4000mAh品と同じくらいか、と思いそうになるのですが、実際は違います。
単三アルカリ乾電池の電圧は公称1.6V〜1.5Vで、使い続けると落ちて行き0.9~1.0Vぐらいまで下がります。
ですので、2000mAh二つで4000mAhといっても4000mAhリチウムイオン電池の2/3程度しかありません。また電圧が低いということは5Vに変換する時にロスが大きくなるということでもあります。

ざっくりと計算すると、アルカリ電池2個でiPhoneであればぎりぎり1回フル充電できるかどうか、というところでしょうか。
国内電池メーカー製の物ですとアルカリ電池1本50円から150円ぐらいですから、一回の充電に100円〜300円前後かかる、という計算になります。

 

モデル829だとiPhoneを1.5回程度充電出来ます。

モデル829の生涯の充電回数が500回ですので500回 x 1.5 =750回、後半のバッテリー容量減を考えて、1台のモデル829で600回はiPhoneを充電出来るとして、一回当たりのコストは6.16円で済みます。

この場合、電気代は別途、になりますが、それでもコストメリットは高いと言えるでしょう。

安全に使うには

リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池を使用する上で注意しなければならないのは、『過充電』『過放電』です。

過充電とは、充電し過ぎること。

過放電は、電池容量が少なくなり過ぎること。

 

過充電が起こると、==> 発熱 ==> 電池劣化 ==> 最悪発火 ということが起こります。

過放電が起こると、==> 発熱 ==> 電池劣化 ==> 使い物にならない ということが起こります。

 

どちらにせよ、電池が使い物にならないだけなら良いのですが、発熱、発火という危険を伴います。

 

通常、これら過充電、過放電から守る為の保護回路がモバイルバッテリーの中には内蔵されているのですが、これらは電気回路なので、ユーザーとしては次の点に注意する必要があります。

 

*高温の場所に長く放置しないこと。

  (バッテリーそのものだけでなく、電気回路へのダメージも心配です)

*水、海水、ジュース等の液体で濡らさない事。

  (液体が浸透して電気回路が壊れてしまう事があります)

 

電池そのもので異常が起こる事より、電池の制御回路(保護回路)の不具合で問題になる事が多いので、その意味では、『日本製のセルを使用』という謳い文句だけで即『安全』とは言えません。

 

しかし、保護回路がちゃんとしたものかどうかはユーザーとしては分かりませんので、使用しているモバイルバッテリーが「ちょっと熱すぎるな」と感じたら、使用を控え、メーカーもしくは販売店に確認しましょう。

 

 

 

どれくらい充電は持つのか?

いざという時の為に、モバイルバッテリーを充電して持ち歩き。

そして、その『いざ』がやって来た時には、すでにモバイルバッテリーの充電が切れかけ。。。。

 

実際のところ、フル充電したモバイルバッテリーがどれだけの期間充電をキープできるかは、製品によって大きく異なります。

ひどい製品ですと、フル充電して放置して1ヶ月ぐらいで残量わずか、という様なケースもあります。

 

きちんとした品質の製品であればこういうことは起こりません。

例えば、eGADGETS STOREの製品ですと、無負荷時電流(no load consumption)は35μAです。

これはつまり、「何も使わずにほっておいた時に漏れてしまう電流は35μA」ということなのですが、これは、フル充電した後に1年間放置しても、90%以上は充電が保たれる、ということになります。

 

いろいろ他社製品も見てみますが、この仕様を出しているところはあまり無いですね。

 

モバイルバッテリーはあくまでも『いざ』という時の製品ですから、「いざの時に使えない」という事が無い様に、その辺りも気をつけて選ばれた方が良いかと思います。

 

 

安全規格(PSE)は必要か?

ユーザーを危険から守るために、PSE(電気用品安全法)という日本国内の安全規格が電気製品等には要求されており、経済産業省管轄下でこの安全認証は管理されています。

お手持ちの電気製品やACアダプターを見ると、このようなマークがあるのが分かると思います。これが国内の安全規格に適合していますよ、という印になります。

モバイルバッテリーは、現在のところPSEの適用外になっています。

これは、これまでバッテリーが絡んだ重大事故(火災等)が比較的大きいサイズのものである、という根拠に基づくもので、単電池当たりの体積エネルギー密度が400Wh/Lを越えると規制の対象となります。

 

PSE取得をうたう製品がありますが、基本は対象外ですので、それを以て安全な製品、とも言えないのが実情です。

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経済産業省の見解: リチウムイオン蓄電池が組み込まれたポータブル蓄電装置の電気用品安全法上の取り扱い について
平成24年9月に出されたモバイルバッテリーの安全規格にたいする見解です。
リチウム蓄電池の電気用品安全法上の取り扱い.pdf
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